吸湿发热纤维为一种可智能调控温度的纤维材料,其纤维分子内富含酰胺基、羟基、羧基等一系列亲水性基团,容易捕捉空气中的水蒸汽分子,二者以氢键的方式结合后静止,利用能量守恒定律将动能转化为热能,不断为人体提供热量。目前,日本、欧美等国家在这方面的研究处于领先地位,并实施技术封锁,国内相关研究技术落后于日本、欧美等国家。聚丙烯腈纤维（PAN）分子链呈现特殊的螺旋构象,可赋予纤维良好的蓬松性及保温性能。但其分子中缺少亲水性基团,吸湿效果差,应用领域受到限制。通过对其结构的改性、复合高性能材料等手段,改善PAN纤维的吸湿性,利用能量转换提高其发热性,实现对聚丙烯腈纤维功能性整理,拓展其在保暖内衣裤等领域应用。本课题以聚丙烯腈（PAN）为基体,利用同轴静电纺丝技术改性纤维结构,制备中空PAN纤维基,探究结构改性对聚丙烯腈吸湿发热性能的影响;其次,利用静电纺丝技术复合羊毛角蛋白制备复合纤维膜,探究复合改性对聚丙烯腈吸湿发热性能的影响。借助红外光谱分析、热重分析、XRD分析、恒温恒湿箱等仪器对纤维膜的结构及性能进行分析和表征,主要研究结果如下:1)利用同轴静电纺丝技术,以聚丙烯腈基溶液作为壳层纤维,聚甲基丙烯酸甲酯溶液作为内层纤维,再经预氧化、煅烧后去除内层纤维可成功制得中空PAN纤维基。而经煅烧后纤维被碳化,去离子水在其表面附着后很难被吸收进纤维内部,回潮率仅为2.2%。吸湿性能并未得到较大改善,不利于提高材料吸湿发热性能。2)以还原C法溶解羊毛废脚料提取角蛋白,测得溶解率为76.4%。提取过程中,原羊毛纤维分子中二硫键被破坏,分子规整性受到影响,热稳定性不如原羊毛纤维。提取后的羊毛角蛋白经冷冻干燥后为灰白色蜂窝状固体。3)当复合纺丝液浓度为10%时,角蛋白与PAN之间界面相容性较好,纤维表面光滑。随角蛋白配比的提升,复合纤维膜热稳性提高。但高角蛋白含量会导致其力学性能降低。添加0.2%Na Cl增加复合纺丝液离子浓度,可改善其力学性能,断裂强力可提升16.3%;断裂伸长率可提升2.2%。4)PAN与角蛋白配比为7/3时,复合纤维膜亲水吸湿性最佳,吸附水分子能力增强,能不断利用水分子的吸放湿过程进行能量转换、物理放热,达到吸湿发热效果。在90±3%湿度下吸湿30 min,复合膜温度最高可提升2.3℃,优于纯PAN纤维膜及羊绒织物,吸湿发热效果显著,接近日本东洋纺研发的N38纤维面料。